頭燈密封罩的熱學(xué)功能的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及頭燈單元，特別地用于諸如汽車、卡車或摩托車之類的機(jī)動車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]已知頭燈單元包括安裝在燈安裝腔體內(nèi)的燈和反射器。在操作中，光從燈發(fā)射并且在反射器處反射以形成期望光照性質(zhì)的射束，特別地用于機(jī)動車輛的前方照明。
[0003]在操作中，供應(yīng)到燈的電力僅部分地轉(zhuǎn)換成光，而其余部分使燈升溫。已知白熾燈具有相對低的效率，使得生成增加量的熱量。然而，白熾燈，特別地鹵素?zé)簦话憧梢猿惺茌^高的溫度。而且，在白熾燈中，在燈絲中生成的熱量高效地輻射到外部。
[0004]LED燈具有較高的效率，但是對于溫度更加敏感。熱量在相當(dāng)小的空間中生成，并且沒有高效地輻射。因此，特別地對于具有LED燈的頭燈單元，熱學(xué)管理是重要的。
[0005]JP 2013030371A描述了一種用于機(jī)動車輛的頭燈。頭燈包括直接附連到熱量輻射部分的LED和驅(qū)動器電路。驅(qū)動器電路通過樹脂密封。熱量輻射部分包括前表面、向上延伸到LED的延伸部分、以及形成在后表面中的輻射散熱片。
[0006]DE 10224004 A1公開了一種頭燈單元，包括反射器和燈。燈包括驅(qū)動器和安裝在驅(qū)動器處的熱沉12。燈安裝在反射器的腔體中。腔體通過柔性罩密封。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]可以考慮以下目的:提供一種具有可以幫助燈的熱學(xué)管理的簡單構(gòu)造和處置的頭燈單元。
[0008]該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的頭燈單元實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求引用本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0009]在新穎LED燈的上下文中，本發(fā)明人已經(jīng)考慮到原始意圖與鹵素?zé)粢煌褂玫囊阎^燈單元的構(gòu)造和安裝。提供在反射器處的安裝腔體可以通過橡膠罩封閉，如使得安裝腔體和安裝在其內(nèi)的燈抵靠機(jī)動車輛的電機(jī)艙進(jìn)行密封并且免受灰塵和水分損害。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)底層想法是使用作為熱量擴(kuò)散器和耗散元件的安裝腔體的密封罩。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的頭燈單元包括具有燈安裝腔體和安裝在其中的燈的反射器。反射器可以是凹面反射器，并且安裝腔體可以提供成使得包括實(shí)際發(fā)光元件的燈的燈頭定位在反射器內(nèi)，而燈的底座可以至少部分地安裝在反射器的外部。燈可以是鹵素?zé)簦莾?yōu)選為LED燈，其中發(fā)光元件包括一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體照明元件，諸如LED或0LED(為了簡化，在此統(tǒng)一稱為LED)。
[0012]根據(jù)一方面，燈安裝腔體通過至少部分地由柔性材料制成的罩密封。罩的柔性提供了其可以容易地安置、卸裝和重安置，例如以用于更換燈，而同時(shí)仍舊提供用于燈安裝腔體的密封。密封優(yōu)選地保護(hù)燈安裝腔體免受水和/或塵埃侵入。如結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例將變得明顯的，燈安裝腔體可以例如包括外腔體壁，并且罩可以提供成與壁密封接觸，例如作為它周圍的密封環(huán)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一方面，將罩提供為熱量擴(kuò)散器和耗散元件，并且與燈熱學(xué)接觸。在該情況中，罩可以充當(dāng)熱量擴(kuò)散器和耗散元件，如果其具有總體上足夠的熱導(dǎo)率，或者其至少部分具有足夠的熱導(dǎo)率以擴(kuò)散燈處所生成的熱量的話。改進(jìn)的熱導(dǎo)率提供了來自燈的熱量通過罩內(nèi)的熱量傳導(dǎo)而擴(kuò)散。作為罩的相對大表面的結(jié)果，熱量將高效地耗散到環(huán)境中。
[0014]如結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例將變得明顯的，至少部分地由柔性材料制成的罩的熱導(dǎo)率可以通過使用具有足夠高的熱量傳導(dǎo)性的柔性材料和/或通過提供一個(gè)或多個(gè)熱量傳導(dǎo)元件來獲得，一個(gè)或多個(gè)熱量傳導(dǎo)元件可以例如嵌入在柔性材料內(nèi)。
[0015]充當(dāng)熱量擴(kuò)散器和耗散元件的罩與燈之間的熱學(xué)接觸涉及罩直接接觸燈的部分(例如燈底座)，或者熱學(xué)接觸通過具有良好熱導(dǎo)率的中間熱量傳導(dǎo)元件來提供。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的頭燈單元因而提供一種簡單的構(gòu)造，其中作為具有密封功能的部分的罩現(xiàn)在作為熱量擴(kuò)散器和耗散元件而服務(wù)于另外的目的。這提供了緊湊的布置。針對反射器內(nèi)的燈的安裝和更換的處置是簡單的。
[0017]罩的改進(jìn)的熱量擴(kuò)散功能對于LED燈特別有利。
[0018]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選方面，罩可以具有大于50W/mK的總體熱導(dǎo)率。進(jìn)一步優(yōu)選地，熱導(dǎo)率可以等于或大于70W/mK，特別優(yōu)選地2 100W/mK。雖然諸如天然橡膠、聚氨酯橡膠或硅樹脂橡膠之類的已知柔性密封材料具有僅lW/mK或甚至明顯在其以下的熱導(dǎo)率，但是存在具有例如140W/mK或以上的熱導(dǎo)率的可得到的基于石墨的材料。這樣的材料可以包括石墨或者嵌入在塑料中的石墨，要么作為宏觀的石墨元件要么作為具有石墨填充物的塑料材料。這些材料可以用于罩以提供熱量擴(kuò)散器和耗散功能。
[0019]可替換地，或者除具有良好熱量傳導(dǎo)的柔性材料之外，罩可以包括至少一個(gè)熱量傳導(dǎo)元件，其可以例如嵌入在柔性材料內(nèi)。嵌入的熱量傳導(dǎo)元件可以是例如單個(gè)元件，例如由諸如鋁或優(yōu)選地銅之類的金屬制成，其可以具有配合在罩內(nèi)的任何期望的形狀，諸如例如環(huán)形形狀、板等?？商鎿Q地，可以嵌入多個(gè)金屬主體。例如，可以提供例如由Cu或A1制成的薄金屬板。在一方面中，熱量傳導(dǎo)元件可以提供為細(xì)長形狀并且在罩內(nèi)徑向布置，即從中心延伸到其外圍，以改進(jìn)遠(yuǎn)離可能與燈熱學(xué)接觸的中心的熱量傳導(dǎo)。在另一方面中，可以嵌入例如由石墨、碳或諸如Cu或A1之類的金屬制成的一個(gè)或多個(gè)線或纖維墊。
[0020]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選方面，罩可以包括嵌入在柔性材料內(nèi)的多個(gè)熱量傳導(dǎo)元件，諸如例如金屬、石墨或碳熱量傳導(dǎo)元件。這些可以例如提供為纖維、顆粒或以其它形式，其貢獻(xiàn)于罩的總體熱導(dǎo)率。
[0021]燈可以包括具有一個(gè)或多個(gè)照明元件的燈頭，以及具有機(jī)械固定和/或電氣連接構(gòu)件的底座。特別地，底座可以布置成與罩熱學(xué)接觸，尤其優(yōu)選地與罩直接接觸。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，燈包括一個(gè)或多個(gè)LED照明元件。驅(qū)動器電路然后可以提供在頭燈單元內(nèi)以向LED照明元件供應(yīng)電力。特別優(yōu)選的是提供與罩熱學(xué)接觸的驅(qū)動器電路。以此方式，不僅在LED照明元件處生成的熱量，而且還有在驅(qū)動器處生成的熱量可以通過罩耗散。
[0023]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，驅(qū)動器電路可以提供為燈的部分。特別地，其可以提供在燈的底座內(nèi)。然后優(yōu)選的是罩包括腔體，其成形和布置成在其中至少部分地接收燈的底座，特別優(yōu)選地與其直接接觸。
[0024]根據(jù)可替換的實(shí)施例，驅(qū)動器電路可以獨(dú)立于燈而提供，并且可以至少部分地嵌入在罩內(nèi)。燈在該情況中然后電氣和熱學(xué)連接到驅(qū)動器。因此，由通過埋嵌布置成與罩良好熱學(xué)接觸的驅(qū)動器生成的熱量通過罩良好地耗散。此外，由燈生成的熱量通過驅(qū)動器傳導(dǎo)以通過罩耗散。
[0025]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，罩可以包括例如平坦、圓形形狀的后蓋以及從后蓋伸出的密封環(huán)。提供密封環(huán)以密封地接合例如反射器頸部處的殼體以提供用于安裝腔體的密封。后蓋優(yōu)選地與燈和/或驅(qū)動器電路熱學(xué)接觸。
[0026]本發(fā)明的這些和其它方面從以下實(shí)施例將是明顯的并且將參照以下實(shí)施例進(jìn)行闡述。
【附圖說明】
[0027]在圖中:
圖1示出頭燈單元的第一實(shí)施例的透視分解視圖；
圖2示出具有沿線Α...Α取得的截面的圖1的實(shí)施例的截面視圖；
圖3示出頭燈單元的第二實(shí)施例的截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1、圖2中所示的頭燈單元10的第一實(shí)施例包括具有反射器頸部14的碗形反射器12。外反射器殼體形成反射器頸部14周圍的柱體壁16。